无溶剂复合的工艺调控中央,无溶剂复合工艺简

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无溶剂复合工艺始于20世纪70年代,目前在欧美市场已占据相当重要的地位,与溶剂复合工艺相比,具有以下优点。

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(1) 生产中不使用溶剂,避免了环境污染。 (2) 将火灾和爆炸隐患降至最低。 (3) 复合后的制品无溶剂残留,更适用于对气味非常敏感的商品包装。 (4) 无溶剂复合设备没有干燥箱,减少了能源消耗。 (5) 无溶剂复合设备装备有在线电晕处理单元,对电晕消退、爽滑剂含量高的薄膜有很好的复合性能。 (6) 复合速度快,生产效率高。 (7) 综合成本较低。

目前,无溶剂复合常用基材主要有BOPP、PET、OPA、VMCPP、VMPET、CPP、PE、铝箔等。
复合时一般将刚性大、涂布性能好的材料(PET、BOPP、OPA、VMPET等)放在主放卷工位;将易拉伸的材料放在副放卷工位。
但也不是一成不变的,可以根据实际生产情况灵活选择,如印刷膜与镀铝材料复合时,为了保证复合质量和生产效率,可以把镀铝材料放到主放卷工位。

但是,实际生产中,由于无溶剂胶黏剂的初始黏度很低,操作控制难度加大,容易出现各种质量问题。在此,笔者就无溶剂复合工艺控制要点及常见问题与大家进行探讨。

无溶剂胶黏剂主要有单组分潮气固化型胶黏剂、双组分冷涂无溶剂型胶黏剂、双组分反向热涂型胶黏剂、UV固化型胶黏剂等几种。
选择胶黏剂时需要考虑的因素也很多,首先是包装内容物的种类及所用薄膜材料的种类;其次,如果印刷油墨与胶黏剂接触,还要考虑两者的相容性;再次,剥离强度要求以及热封条件等对胶黏剂的选择也有很大影响。

工艺控制要点

澳门新葡亰,另外,还需要注意两个问题:一是MDI类型的异氰酸化合物会透过内层薄膜逐渐向内层表面迁移,并与水汽发生反应形成聚脲抗热封层,影响包装袋的热封质量,当聚乙烯薄膜质量较差或胶黏剂选择不当时容易发生此问题,尤其是使用双组分胶黏剂时更要注意。
二是复合爽滑剂含量较高的薄膜时,由于爽滑剂迁移进胶黏剂层,可能会出现剥离强度差、热封不良、摩擦系数增大等问题,影响其在包装生产线上的操作性。
因此,在复合此类薄膜时一定要注意选择合适的胶黏剂。

1.复合基材

在无溶剂复合工艺中,张力控制极为重要,必须非常精确。
张力控制包括主放卷张力、涂胶后薄膜张力、副放卷张力、收卷张力、收卷锥度几个方面。
一般来说,薄膜涂胶后的张力要略大于主放卷张力,收卷张力略大于放卷张力,收卷锥度控制在20%以内为好。
针对不同材质的薄膜,复合过程中各部分张力大小也有所不同,甚至不同厂家生产的同一材质的薄膜,其张力也要略作调整。
如PA/PE结构的复合薄膜,PE膜的张力大致在1.5~2.5N之间,PA膜的张力可以根据实际情况控制在7~15N之间。

目前,无溶剂复合常用基材主要有BOPP、PET、OPA、VMCPP、VMPET、CPP、PE、铝箔等。复合时一般将刚性大、涂布性能好的材料放在主放卷工位;将易拉伸的材料放在副放卷工位。但也不是一成不变的,可以根据实际生产情况灵活选择,如印刷膜与镀铝材料复合时,为了保证复合质量和生产效率,可以把镀铝材料放到主放卷工位。

检查张力是否合适的方法:在复合过程中停机,在收卷处用刀片在复合膜上划一个十字口,最理想的状态是划口后复合膜仍保持平整。
如果复合薄膜朝某一方向卷曲,则说明该层薄膜的张力过大,应适当降低该层薄膜的张力或增大另一层薄膜的张力。

2.胶黏剂的选择

涂胶量也是影响复合产品质量的关键因素。
开机前,首先要调节两根计量辊之间的距离,左右两边的距离应保持一致,以确保涂胶均匀。
而且要等计量辊完全预热以后,再调整两端的间隙。
另外,涂胶辊必须保持良好的光洁度,不能有异物存在。

无溶剂胶黏剂主要有单组分潮气固化型胶黏剂、双组分冷涂无溶剂型胶黏剂、双组分反向热涂型胶黏剂、UV固化型胶黏剂等几种。选择胶黏剂时需要考虑的因素也很多,首先是包装内容物的种类及所用薄膜材料的种类;其次,如果印刷油墨与胶黏剂接触,还要考虑两者的相容性;再次,剥离强度要求以及热封条件等对胶黏剂的选择也有很大影响。

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另外,还需要注意两个问题:一是MDI类型的异氰酸化合物会透过内层薄膜逐渐向内层表面迁移,并与水汽发生反应形成聚脲抗热封层,影响包装袋的热封质量,当聚乙烯薄膜质量较差或胶黏剂选择不当时容易发生此问题,尤其是使用双组分胶黏剂时更要注意。二是复合爽滑剂含量较高的薄膜时,由于爽滑剂迁移进胶黏剂层,可能会出现剥离强度差、热封不良、摩擦系数增大等问题,影响其在包装生产线上的操作性。因此,在复合此类薄膜时一定要注意选择合适的胶黏剂。

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3.张力控制

在无溶剂复合工艺中,张力控制极为重要,必须非常精确。张力控制包括主放卷张力、涂胶后薄膜张力、副放卷张力、收卷张力、收卷锥度几个方面。一般来说,薄膜涂胶后的张力要略大于主放卷张力,收卷张力略大于放卷张力,收卷锥度控制在20%以内为好。针对不同材质的薄膜,复合过程中各部分张力大小也有所不同,甚至不同厂家生产的同一材质的薄膜,其张力也要略作调整。如PA/PE结构的复合薄膜,PE膜的张力大致在1.5~2.5N之间,PA膜的张力可以根据实际情况控制在7~15N之间。

检查张力是否合适的方法:在复合过程中停机,在收卷处用刀片在复合膜上划一个十字口,最理想的状态是划口后复合膜仍保持平整。如果复合薄膜朝某一方向卷曲,则说明该层薄膜的张力过大,应适当降低该层薄膜的张力或增大另一层薄膜的张力。

4.涂胶量的控制

涂胶量也是影响复合产品质量的关键因素。开机前,首先要调节两根计量辊之间的距离,左右两边的距离应保持一致,以确保涂胶均匀。而且要等计量辊完全预热以后,再调整两端的间隙。另外,涂胶辊必须保持良好的光洁度,不能有异物存在。

涂胶量的大小可根据产品要求而定,并用0.6mm、0.8mm、1mm厚的钢尺进行调整。一般情况下,复合无印刷图案的薄膜时,涂胶量可以控制在0.8~1.2g/m2;有印刷图案的薄膜,可以根据印刷面积的大小将涂胶量控制在1.5~3.0g/m2。需要注意的是,由于不同种类的油墨所用的树脂和颜料不同,所以需要的涂胶量也不同。

5.收卷及后处理

为了防止靠近卷芯的薄膜发生严重皱褶,收卷时最好用直径为6英寸的纸芯。另外,复合膜卷的表面也存在收缩问题,可以在下机前用胶带将膜卷的左右两边和中间部位粘牢,可有效减少膜卷外部的浪费,提高了产品的利用率。

由于无溶剂胶黏剂的初黏性差,而且在熟化过程中胶黏剂仍然呈半流动态,所以复合膜收卷后要轻拿轻放,如有条件最好悬挂起来,在40℃以下的环境中存放。

6.计量泵的保养

使用双组分胶黏剂时,计量泵是非常关键的部件,必须要保证计量泵运转良好。进入计量泵的压缩空气要保持干燥状态,必要时还应加装除湿装置。如果压缩空气中含有水分会产生很大影响,一方面可能造成张力的变化;另一方面会使胶泵堵塞,造成胶黏剂配比错误,同时胶黏剂也会在胶泵内固化,不易清理。

常见问题分析

1.涂布效果差

(1) 转移辊压力不够。 (2) 转移辊机械制动调节错误。 (3) 涂布辊未清理干净。 (4) 涂胶压辊、转移辊或复合辊的光洁度差。

2.薄膜边缘涂布效果差

(1) 靠近挡板的胶黏剂长时间不替换,只要常摆动喷胶嘴保持此处的胶黏剂新鲜即可。 (2) 复合辊或涂胶压辊两边有胶液或其他杂质。

3.收卷端面不齐

(1) 涂胶量太大。 (2) 从复合辊出来后膜卷的冷却效果差。 (3) 张力不合适。 (4) 收卷处挤压辊的平齐度差。 (5) 薄膜左右两边的涂胶量相差太大,最好将差值控制在0.2g以内。 (6) 纸芯与薄膜没对齐。

4.白斑

(1) 涂胶量低,没有足够的胶黏剂渗透到油墨中。此时表现为复合膜整体出现细小、均匀的斑点。解决办法是适当增加涂胶量,调整复合温度和复合压力。 (2) 涂胶部、复合部各辊的表面光洁度太差或粘有胶黏剂等异物。此时表现为局部间断重复出现斑点。可以通过测量重复出现的两斑点的间距来判断是哪根辊上有异物,清理干净即可。 (3) 基材膜张力不均,进入复合辊前打褶,造成局部复合效果较差,并会出现气泡,宏观表现为白斑。解决办法是调整复合前的挠度辊,使薄膜进入复合之前保持平整,可适当调整张力或更换膜卷。 (4) 复合部分或涂胶部分的压力设置不当。 (5) 油墨与胶黏剂的相容性不好,在没有胶黏剂渗透的油墨处会出现白斑,应更换合适的胶黏剂或油墨。

5.气泡

(1) 复合部或涂胶部各辊有损伤或异物。 (2) 复合压力太低。 (3) 复合速度太快,胶黏剂涂布效果不佳。可适当降低复合速度,或提高夹胶辊温度以增加胶黏剂的流动性。

6.刀线

主要原因是涂布单元各辊没有清理干净或转移辊的光滑性太差。此时应停机清理涂布单元,或更换转移辊,有时晃动计量辊也能消除刀线故障。

7.胶黏剂干燥不良

(1) 胶黏剂没有按照正确配比要求配制。 (2) 胶黏剂失效。 (3) 混合后的胶液中混入水分或大量乙酸乙酯。

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